應(yīng)用組態(tài)王軟件實現(xiàn)與S7200的通訊實驗

1、實驗4 應(yīng)用組態(tài)王軟件實現(xiàn)與s7-200的通訊一、實驗?zāi)康膹?qiáng)化之前學(xué)習(xí)的plc知識，通過第三方軟件配置plc，實現(xiàn)組態(tài)王軟件與s7-200plc的遠(yuǎn)程通信功能。學(xué)會使用變量寄存器控制變量，熟練運(yùn)用梯形圖編程。二、實驗要求1) 以實驗室西門子simatic s7-200為硬件設(shè)備，認(rèn)識掌握用plc控制系統(tǒng)控制步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)以及調(diào)速的方法；2) 學(xué)習(xí)step7-micro/win32軟件，運(yùn)用梯形圖語言進(jìn)行編程。3) 學(xué)習(xí)組態(tài)王軟件，學(xué)習(xí)運(yùn)用第三方軟件進(jìn)行對plc的組態(tài)連接，實現(xiàn)通信功能。三、實驗設(shè)備1) 西門子simatic s7-200 plc、步進(jìn)電機(jī)等硬件系統(tǒng)2) 西門子simatic s

2、7-200 plc編程軟件step7-micro/win323) 組態(tài)王軟件（6.53版本及以上）四、實驗原理ppi通信協(xié)議是西門子專門為s7-200系列plc開發(fā)的，它是一種主從設(shè)備協(xié)議。主設(shè)備給從屬裝置發(fā)送請求，從屬裝置進(jìn)行響應(yīng)。利用usb/ppi線纜，將s7-200系列plc與裝有step7的主設(shè)備連接起來。ppi通信協(xié)議是s7-200plc與step7-microwin之間默認(rèn)的通信協(xié)議。在裝有step7-microwin的windows系統(tǒng)下可以通過ppi通訊下載修改plc程序。組態(tài)王6.53及其以上版本支持與西門子s7-200 usb進(jìn)行通訊。因此，可以使用西門子plc自帶的usb

3、/ppi電纜線進(jìn)行組態(tài)王與plc之間的通訊。五、基于自主程序設(shè)計的實驗步驟step1：plc程序編寫通過組態(tài)王控制plc實現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)操作，需要在plc程序中設(shè)置觸發(fā)便于控制。利用變量寄存器v中的值作為觸發(fā)條件。當(dāng)v寄存器中的值為1時，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)v寄存器中的值為2時，步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。當(dāng)v寄存器中的值為3時，步進(jìn)電機(jī)停轉(zhuǎn)。若要步進(jìn)電機(jī)實現(xiàn)變速功能，可以繼續(xù)賦給v寄存器不同的值來實現(xiàn)。同時，plc輸入端也作為觸發(fā)條件之一，與寄存器觸發(fā)并行?？梢詫崿F(xiàn)手動操作與計算機(jī)操作雙向控制。通過查看組態(tài)王使用手冊與軟件自帶的幫助文檔，并結(jié)合已完成的步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)與調(diào)速的plc程序，自主完成觸發(fā)程序的設(shè)

4、計。需要強(qiáng)調(diào)的是，為了保證安全操作，需要在程序和手動控制添加急停按鈕。參考“plc控制步進(jìn)電機(jī)”的實驗介紹，完成電機(jī)正反轉(zhuǎn)、加速、減速等程序的設(shè)計。step2：下載程序到plc中step3：組態(tài)王程序設(shè)計詳細(xì)查看組態(tài)王使用手冊，關(guān)鍵的幾個步驟如下所述。（1） 建立工程安裝完成組態(tài)王程序后，打開組態(tài)王軟件，系統(tǒng)默認(rèn)進(jìn)入組態(tài)王工程管理器，點擊“新建”按鈕，新建一個工程項目。根據(jù)系統(tǒng)提示，進(jìn)行工程命名和存放路徑的選擇。圖1 新建組態(tài)王工程（2）建立與plc的通訊連接新建工程完畢后，雙擊新建的工程或者單擊工程管理器工具條中的開發(fā)圖標(biāo)，系統(tǒng)會自動進(jìn)入到新建工程的工程瀏覽器中，如下圖所示。此時，可以在工程

5、中創(chuàng)建各種界面、變量和連接信息。點擊系統(tǒng)>設(shè)備>新建，彈出設(shè)備配置向?qū)Ы缑?。圖2 組態(tài)王工程瀏覽器如前述，由于plc是通過電腦上的usb口與組態(tài)王進(jìn)行通訊的，因此在配置向?qū)Ы缑嬷羞x擇plc>西門子>s7-200系列（usb）；點擊下一步，由于通訊連接沒有用到串口，因此，在串口號選擇對話框中可以不做選擇，直接點擊下一步。圖3 選擇plc類型在設(shè)備地址選擇對話框中，根據(jù)對話框中的地址幫助進(jìn)行選擇，由于設(shè)備的默認(rèn)波特率為9.6k，地址默認(rèn)為2，因此，輸入2:0，需要強(qiáng)調(diào)的是：冒號是英文狀態(tài)下的。點擊下一步，為創(chuàng)建的設(shè)備命名。為了便于識別，以plc200作為設(shè)備名稱。（3）建立

6、變量和操作界面點擊工程瀏覽器中左側(cè)的變量，可以看到如下對話框。點擊“新建”選項，建立一個新的變量，通過改變該變量的值來控制plc實現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)。圖4 新建變量如圖5所示，在對話框中進(jìn)行新建變量的定義。選擇變量類型為i/o整數(shù)，在“連接設(shè)備”的下拉按鈕中，找到新建的plc200設(shè)備。由于plc程序是通過改變變量寄存器v中的值來控制電機(jī)的，因此，在組態(tài)王中的變量也連接到plc的變量寄存器。選擇“寄存器”為v，需要強(qiáng)調(diào)的是，這里的v只是針對變量寄存器這一區(qū)域，還需添加1作為放置變量的指定區(qū)域，即程序中的vb1。將“數(shù)據(jù)類型”選擇為byte。為了達(dá)到控制的目的，需要對該變量寄存器進(jìn)行讀寫操作，因此將“

7、讀寫屬性”選擇為讀寫。圖5 新建變量的定義變量配置好之后，返回到工程瀏覽器中，通過點擊系統(tǒng)>畫面>新建，可以完成建立新的操作界面。圖6 畫面新建彈出如下對話框，輸入建立界面的名稱，便于以后識別。組態(tài)王中一個工程下可以有多個界面，彼此相互獨立，可實現(xiàn)不同的功能?？梢酝ㄟ^畫面位置屬性來調(diào)節(jié)建立界面的大小和位置。當(dāng)然，也可以通過拖拽的方式調(diào)節(jié)，因此在新建畫面時，這些屬性可以不去考慮。圖7 畫面屬性（4）添加控件實現(xiàn)控制功能可以通過以下控件工具建立形形色色的控件，在美觀的界面下進(jìn)行操作。圖8 控件工具 建立如圖9所示的簡單操作界面，實現(xiàn)點擊左按鈕，電機(jī)正轉(zhuǎn)，滑塊向左點擊右按鈕，電機(jī)反轉(zhuǎn)，滑

8、塊向右移動的功能。 圖9 組態(tài)王圖形操作界面畫好圖形界面之后，雙擊其中一個按鈕，彈出如圖10所示的動畫連接對話框。希望實現(xiàn)的動作是按下按鈕電機(jī)就能有相應(yīng)的動作。因此，在命令語言連接欄內(nèi)選擇按下時按鈕，彈出如下對話框：圖10 動畫連接對話框按照plc程序設(shè)置，在編程框內(nèi)寫入賦值語句。被賦值的變量可以在左下角的按鈕中選擇剛才建立的vb1變量。如圖11所示，編程語言使用c語言，需要強(qiáng)調(diào)的是：注意分號的正確形式，避免程序出錯。其他功能也按照上述說明進(jìn)行設(shè)置即可。圖11正轉(zhuǎn)按鈕設(shè)置step4：程序運(yùn)行配置和編程完成后，即可通過ppi通訊完成對plc的控制。保存配置界面，選擇文件>全部存保存所有（必

9、須先保存）。點擊文件>切換到view運(yùn)行程序。打開plc開關(guān)到run模式下，點擊左或右按鈕，即可控制plc，實現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的啟動和正反轉(zhuǎn)變換。注：以上只是通過組態(tài)王實現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)與停止的一個簡單例子，可以在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速，燈的點亮等各種控制。此外，在繪制畫面時，也可以使用圖庫中的已有的按鈕、指示燈等來實現(xiàn)對plc的控制與監(jiān)測。五、基于組態(tài)王圖庫的程序設(shè)計流程如上例所述，也可以直接利用組態(tài)王圖庫中已有的圖形要素來實現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的控制，下面將簡要介紹其設(shè)計流程。（1）建立變量變量的建立方法上例已經(jīng)介紹，應(yīng)注意的是，需要配合組態(tài)王圖庫中已有圖形的功能來進(jìn)行變量的建立。例如，在使用按鈕圖形時，需要建立一個i/o離散類型變量，使得組態(tài)王中的按鈕按下時對應(yīng)的變量置1，彈起時對應(yīng)的變量置0。變量的建立如下圖所示。注意，在選擇變量寄存器類型時，可以選擇m寄存器和v寄存器，但是不能選擇i寄存器，因為組態(tài)王不能直接對西門子plc的輸入映像寄存器進(jìn)行置1或置0操作。圖12 變量的建立（2） 建立操作界面在新建的畫面中，單擊圖庫打開圖庫，就會打開圖庫管理器界面，可以根據(jù)需要選擇相應(yīng)的圖形。圖13 圖